Гидрологические параметры – расход воды, скорость течения и (или) уровень воды.
Гидрохимические показатели качества воды – это показатели, характеризующие ее физические свойства и химический состав – температура, прозрачность, цветность, вкус, запах, водородный показатель рН, окислительно-восстановительный потенциал, удельная электропроводность, содержание растворенных газов, главных ионов, загрязняющих, биогенных и органических веществ.
Гидробиологические показатели качества воды – это показатели, характеризующие наличие и состав в воде фитопланктона, зоопланктона, зообентоса, перифитона, а так же микробиологические показатели.
Качество воды контролируют по определенным видам программ в зависимости от категории пункта.
Таблица 2.4.1 – вид программ контроля качества воды в зависимости от периодичности проведения контроля и категории пункта контроля
Периодичность проведения контроля | Программы контроля для пунктов различной категории | |||
I | II | III | IV | |
Ежедневно | Сокращенная программ 1 | Визуальные наблюдения | Нет | Нет |
Ежедекадно | Сокращенная программ 2 | Сокращенная программ 1 | Нет | Нет |
Ежемесячно | Сокращенная программ 3 | |||
В основные фазы водного режима | Обязательная программа |
Таблица 2.4.2 состав программ контроля качества воды по гидрологическим и гидрохимическим показателям
Вид программы | Определяемые показатели |
Обязательная программа | Расход воды, скорость течения и (или) уровня, цветность, прозрачность, запах, концентрация растворенных в воде веществ: кислорода, двуокиси углерода, содержание взвешенных веществ, водородный показатель (рН), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), концентрация главных ионов-хлоридных, сульфатных, гидрокарбонатных, кальция, магния, натрия, калия, суммы ионов, химическое потребление кислорода, биохимическое потребление кислорода за 5 суток, концентрация биогенных элементов-аммонийного, нитритного и нитратного азота, минерального фосфора, железа, кремния; концентрация нефтепродуктов, синтетических поверхностно-активных веществ, летучих фенолов, пестицидов, соединений металлов. |
Сокращенная программа 1 | Определение расхода воды (на водотоках) и уровня на водоемах, температура, концентрация растворенного кислорода, удельная теплопроводность, визуальные наблюдения. |
Сокращенная программа 2 | Определение расхода воды (на водотоках) и уровня (на водоемах), температура, водородный показатель рН, удельная теплопроводность, концентрация взвешенных веществ, потребление кислорода, биохимическое потребление кислорода за 5 суток, концентрация 2-3 загрязняющих веществ, являющихся основными для данного пункта контроля, визуальные наблюдения. |
Таблица 2.4.3 – состав программ контроля качества воды по гидробиологическим показателям
Вид программы | Определяемые показатели |
Полная | Исследование фитопланктона – общая численность клеток, число видов, общая биомасса, численность и биомасса основных групп, массовые виды и виды-индикаторы сапробности.Исследование зоопланктона – общая численность организмов, общее число видов, общая биомасса, численность и биомасса основных групп, массовые виды и виды- индикаторы сапробности.Исследование зообентоса – общая численность, общее число видов, общая биомасса, число групп по стандартной разработке, число видов в группе, численность и биомасса основных групп, массовые виды и виды-индикаторы сапробности.Исследование перифитона – общее число видов, массовые виды, частота встречаемости, сапробность. Определение микробиологических показателей – общее число бактерий, число сапрофитных бактерий, отношение общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий. Изучение фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, содержания хлорофилла.Исследование макрофитов – проективное покрытие опытной площадки, характер распространения растительности, общее число видов, преобладающие виды (наименование, проективное покрытие, фенофаза, аномальные признаки). |
Сокращенная (контроль по этой программе осуществляется ежемесячно в пунктах I-III категории (в пунктах III категории - только в вегетационный период). | Исследование фитопланктона – общая численность клеток, общее число видов, массовые виды и виды- индикаторы сапробности.Исследование зоопланктона – общая численность организмов, общее число видов, массовые виды и виды- индикаторы сапробности.Исследование зообентоса – общая численность, число групп по стандартной разработке, число видов в группе, число основных групп, массовые виды и виды-индикаторы сапробности.Исследование перифитона - общее число видов, массовые виды, частота встречаемости, сапробность. |
2.5 Методы и приборы контроля качества воды водоёмов РФ
Контроль качества воды водоёмов осуществляется периодическим отбором и анализом проб воды из поверхностных водоёмов: не реже одного раза в месяц. Количество проб и места их отбора определяют в соответствии с гидрологическими и санитарными характеристиками водоёма. При этом обязателен отбор проб непосредственно в месте водозабора и на расстоянии 1 км выше по течению для рек и каналов; для озёр и водохранилищ – на расстоянии 1 км от водозабора в двух диаметрально расположенных точках.
Наряду с анализом проб воды в лабораториях используют автоматические станции контроля качества воды, которые могут одновременно измерять до 10 и более показателей качества воды. Так, отечественные передвижные автоматические станции контроля качества воды измеряют концентрацию растворённого в воде кислорода (до 0,025 кг/м3), электропроводность воды (от
до Ом/см), водородный показатель рН (от 4 до 10), температуру (от 0 до 40°С), уровень воды (от 0 до 12 м). Содержание взвешенных веществ (от 0 до 2 кг/м3). В таблице 2.5.1 приведены качественные характеристики некоторых отечественных типовых систем для контроля качества поверхностных и сточных вод.Таблица 2.5.1
Система (лаборатория, комплекс) | Область применения |
1 Гидрохимическая лаборатория ГХЛ – 66 | Физико-химический анализ состава и свойств природных и сточных вод |
2 Лаборатория анализа водыЛАВ – 1 | Определение качества питьевой воды, воды водоёмов, состава сточных вод и содержания в них примесей |
3 Комплекс технических средств автоматизированной системы контроля загрязнения поверхностных вод типаАНКОС – ВГ | Автоматическое определение и запись физико-химических параметров поверхностных вод, в их числе концентрации Cl2, F2, Cu, Ca, Na, фосфатов, нитридов. |
На очистных сооружениях предприятий осуществляют контроль состава исходных и очищенных сточных вод, а также контроль эффективности работы очистных сооружений. Контроль, как правило, осуществляется один раз в 10 дней.
Пробы сточной воды отбираются в чистую посуду из боросиликатного стекла или полиэтилена. Анализ проводится не позже, чем через 12 часов после отбора пробы. Для сточных вод измеряются органолептические показатели, рН, содержание взвешенных веществ, химическое потребление кислорода (ХПК), количество растворённого в воде кислорода, биохимическое потребление кислорода (БПК), концентрации вредных веществ, для которых существуют нормируемые значения ПДК.
Контролируются два органолептических показателя воды при анализе сточных вод: запах и цвет, который устанавливается измерением оптической плотности пробы на спектрофотометре на различных длинах волн проходящего света.
Величина рН в сточных водах определяется электрометрическим способом. Он основан на том, что при измерении рН в жидкости потенциал стеклянного электрода, опущенного в жидкость, изменяется на постоянную для данной температуры величину (например, на 59,1 мВ при температуре 298 К, на 58,1 мВ при 293 К и т.д.). Отечественные марки рН-метров: КП-5, МТ-58, ЛПУ-01 и др.
При определении грубодисперсных примесей в стоках измеряется массовая концентрация механических примесей и фракционный состав частиц. Для этого применяют специальные фильтроэлементы и измерение массы «сухого» осадка. Также периодически определяются скорости всплывания (осаждения) механических примесей, что актуально при отладке очистных сооружений.
Величина ХПК характеризует содержание в воде восстановителей, реагирующих с сильными окислителями, и выражается количеством кислорода, необходимым для окисления всех содержащихся в воде восстановителей. Окисление пробы сточной воды производится раствором бихромата калия в серной кислоте. Собственно измерение ХПК осуществляется либо арбитражными методами, производимыми с большой точностью за длительный период времени, и ускоренными методами применяемыми для ежедневных анализов с целью контроля работы очистных сооружений или состояния воды в водоёме при стабильных расходе и составе вод.
Концентрацию растворённого кислорода измеряют после очистки сточных вод перед их сбросом в водоём. Это необходимо для оценки коррозионных свойств стоков и для определения БПК. Чаще всего используется йодометрический метод Винклера для обнаружения растворённого кислорода с концентрациями больше 0,0002 кг/м3, меньшие концентрации измеряются колориметрическими методами, основанными на изменении интенсивности цвета соединений, образовавшихся в результате реакции между специальными красителями и сточной водой. Для автоматического измерения концентрации растворённого кислорода используют приборы ЭГ – 152 – 003 с пределами измерений 0 ... 0,1 кг/м3, «Оксиметр» с пределами измерения 0 ...0,01 и 0,01 ... 0,02 кг/м3.